三自由度并联机器人的同步组合控制

针对三自由度平面P-R—R型并联机器人,建立了三自由度并联机器人的动力学模型,结合同步控制的优点,实现了对机器人轨迹的精确控制．为了达到同步控制,提出了同步误差的概念,通过组合多个线性闭环控制,计算出同时满足各个闭环控制的控制方程．该方法直观、高效,提高了对并联三自由度平面P-R-R型并联机器人轨迹控制的精度,也同时满足了多个闭环控制系统的组合控制．     

一种三自由度并联机器人机构的运动学分析

提出了一种具有3个转动自由度的并联机器人机构,介绍了它的结构和特点,建立了该机器人机构的运动学位姿、速度及加速度的正反解方程,并进行了数值实例验证,为该机器人机构的进一步分析研究和开发奠定了理论基础。     

三自由度平面并联机器人误差分析

为了研究各种误差对并联机器人输出产生的影响,以三自由度平面并联机器人为例,利用并联机器人的环路特性,采用机器人微分理论,建立了误差正向模型.通过M atlab编程和计算机仿真,得出输出误差与机器人结构尺寸变化、位置和姿态变化的关系图.为该类型机器人的设计、制造、装配提供了指导依据.     

三自由度波浪补偿舷梯串级自抗扰控制

本文对三自由度液压驱动波浪补偿舷梯进行建模,考虑到模型非线性、模型参数不确定、存在外部干扰等问题,设计一种串级线性自抗扰控制器对舷梯的升沉、横荡、纵荡3个自由度进行控制。首先根据拉格朗日方程建立舷梯的动力学模型,根据D-H参数法建立舷梯的运动学模型,根据阀控液压马达的流量方程、流量连续性方程和力平衡方程,建立液压力矩伺服模型。然后设计外环位置二阶线性自抗扰控制器和内环力矩二阶线性自抗扰控制器,并在位置自抗扰控制中引入模型辅助。最后搭建系统的仿真模型,对所设计的控制器进行仿真验证。仿真结果表明,三自由度波浪补偿舷梯控制系统对比带重力补偿的PID控制器,具有调节速度快、超调量小、抑制外界未知时变干扰和系统参数不确定性能力强等优点。     

Stewart型并联平台跃度映射

以刚体速度的旋量描述为基础,推导刚体跃度的旋量表达式.在此基础上利用旋量的李括弧运算,得到6自由度UPS串联机构的跃度映射.将串联机构的跃度映射推广到并联机构,建立Stewart型并联平台的跃度映射模型,得到表征跃度映射的三阶影响系数矩阵.该矩阵为四维矩阵,只与机构的位型有关,根据机构类型、运动学尺寸及广义坐标,即可直接得到该矩阵.以XYZ欧拉角为例,推导出上平台的姿态三阶导数与其角跃度的变换公式.最后通过虚拟样机仿真和理论计算的对比验证了跃度映射模型的正确性.     

16PA6STC柴油机整机虚拟样机及运动学仿真研究

目前国内对于柴油机虚拟样机技术的研究,往往局限于柴油机的某一个运动机构,不能对柴油机整体进行较为完整的建模和分析,也无法反映各机构之间的配合.针对这个问题,基于虚拟样机技术,利用Pro/engineer平台与Adams平台建立了16PA6STC型柴油机整机的虚拟样机,并对其进行了运动学仿真.仿真得到该样机各部件的运动学特性与理论计算结果较吻合.该样机的建立考虑了各机构之间的配合,比单个机构的虚拟样机能更好地反映柴油机整体的运动情况,可为该型柴油机的优化和设计改进提供可靠的依据.     

五自由度船舶靠泊装置机构设计及运动分析

为提高船舶靠泊安全系数,减少大型船舶靠泊事故的发生,设计一种以两转动一平移3-RPU并联机构为主体结构的5自由度船舶靠泊装置。基于螺旋理论和修正G-K公式,计算出并联机构的自由度;利用齐次位姿变换建立各连杆矢量方程,推导出并联机构位置正反解数学表达式,基于位置反解表达式求出并联机构的雅克比矩阵,根据雅克比矩阵对3-RPU机构的三类运动学奇异性进行分析;建立机构驱动关节速度与动平台速度之间的关系,对正反解的研究结果进行数值验证,并运用MATLAB对位置和速度反解进行仿真;采用蒙特卡洛法求解并联机构的可达工作空间,并运用MATLAB编程绘制出工作空间三维图和截面图,验证了3-RPU并联机构的可行性,为3-RPU并联机构的应用提供理论依据。     

基于虚拟样机的柴油机配气机构运动学动力学仿真分析

采用PRO/Engineer与ADAMS软件建立了16VPA6STC柴油机配气机构系统的完整数字化虚拟样机原型与多体动力学分析模型,在此基础上对该配气机构进行了系统动态特性仿真分析,得到了进,排气阀等关键部件的位移、速度、加速度以及受力等运动学和力学参数.通过理论数据和仿真数据对比,验证了动力学模型的正确性,分析了不同速度对气阀的影响,为进一步有限元结构分析以及系统优化提供了基础.     

基于ADAMS的船舶运动模拟平台运动学与动力学分析

船船的运动模拟平台在许多领域内都具有重要的应用,比如船舶下水前的模拟实验和船上作业人员的抗晕船练习等。因此对船舶运动模拟平台的研发和动力学分析具有重要的意义。本文系统介绍运动模拟仿真软件ADAMS,并利用ADAMS软件模拟实验机技术,实现船舶模拟平台的运动学和动力学仿真,并进行液压系统的建模和动态分析。     

舰载雷达两轴转台稳定方程推导

舰载雷达两轴转台系统机械结构简单,可对雷达天线法线的姿态角进行控制以保证雷达波束指向,但在舰船发生摇摆时,雷达波束绕天线法线发生旋转。本文分析了大地直角坐标系和舰船直角坐标系的关系,在舰船直角坐标系中对舰载雷达两轴转台系统的姿态角进行定义,用空间解析几何法推导出已知舰船平台罗经信号、天线法线姿态角时两轴转台系统的稳定方程和波束旋转角方程,为舰载雷达两轴转台系统的伺服控制和波束相关补偿提供理论依据。     

舰载雷达两轴转台稳定方程推导

舰载雷达两轴转台系统机械结构简单,可对雷达天线法线的姿态角进行控制以保证雷达波束指向,但在舰船发生摇摆时,雷达波束绕天线法线发生旋转.本文分析了大地直角坐标系和舰船直角坐标系的关系,在舰船直角坐标系中对舰载雷达两轴转台系统的姿态角进行定义,用空间解析几何法推导出已知舰船平台罗经信号、天线法线姿态角时两轴转台系统的稳定方程和波束旋转角方程,为舰载雷达两轴转台系统的伺服控制和波束相关补偿提供理论依据.     

船用移动式放射性碘-131监测仪的研制

放射性131I是核事故早期重点监测和关注的典型核素之一。介绍一种船用移动式131I监测仪的研制。采用井型活性炭滤盒采集样品,内置NaI探测器实时监测131I核素的364 keV特征峰。触摸液晶屏上显示131I的活度浓度测量结果,当浓度超过报警阈值时可发出声光报警信号。设备重约40 kg,底部安装有脚轮,便于移动式携行,可用于舰船集防区内及核事故后环境中放射性核素131I的识别和活度浓度测量,对于判定舰船集防效果和提升核事故应急监测的能力具有重要意义。     

舰载直升机起降训练仿真系统设计方案

舰载直升机起降训练仿真系统是以计算机可视化技术及直升机、舰船运动数学模型为基础的复杂系统。提出了研制舰载直升机起降训练仿真系统的具体思路和设计方案,详细介绍了本系统中的海浪生成、舰船运动、直升机操纵等模块的数学模型及仿真实现。     

船用两自由度运动平台控制策略研究

一种船用并联平台,具有三个支撑点,液压伺服驱动双缸运动,可以完成横摇和纵摇两个运动自由度.介绍了基于铰点坐标的单通道控制与基于自由度的控制策略,建立了Matlab/simulink仿真模型,对自由度控制效果进行了验证,仿真结果表明基于自由度的控制策略可以保证平台运动过程中两套驱动系统协调运动,有效减少侧倾自由度的耦合输出.     

声纳电子平台稳定及束控技术探仿

介绍了声纳电子平台稳定及束控技术的一般实现方法,并针对声纳系统较常使用的声基阵——圆柱阵,分析了一种基于母线错层布阵的改进型电子平台稳定及束控方法。同时针对圆柱阵的不同成阵方式,对电子平台稳定及束控的效果进行模拟仿真。     

舰载雷达设计考虑因素分析

研究雷达系统设计总体考虑因素,并分析这些因素对舰船设计的影响.雷达设计考虑因素包括孔径和形状、冷却液工作温度、天线阵面数量以及电源系统结构.这些因素对雷达系统重量、覆盖区、电源需求以及冷却负荷产生显著的影响.雷达对舰船的影响分析内容包括舰船对雷达的配电和冷却等装置及其之间的接口设计等.     

舰载显控台液冷管路组件设计与应用

舰载显控台其尺寸较大,内部结构紧凑,实现其内部液冷管路组件的设计与应用其难度较大。本文以舰载显控台的结构为基础,阐述了舰载显控台的液冷组件工作的机理,通过实现液冷管路组件的分水器设计、液冷管路走管设计和走管长度设计等相关工作,实现了显控台的液冷组件设计,并将此液冷组件应用到产品项目中,进行海军相关要求的试验,经试验验证液冷组件应用的可行性。